朱利安摩尔本能,摩尔为何是“国际单位制”中的七种基本单位之一?


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(mol,总感觉摩尔的定义和千克的定义有些重复。

国际单位所选取的基本单位并不是「独立」的七种单位。这些单位中有一定程度的交叉,例如发光强度的单位是坎德拉,但这个单位显然与能量的单位有关。在中学的时候,大家也学过,温度是分子热运动的平均动能,所以温度这个单位也会与能量有关。国际单位制的设立,其根本目标不是说要从物理学的意义上去找到最根本、最基础的单位,而是要方便使用和测量,从这个意义来看,国际单位出现「重复」并不是特别特别奇怪的问题。

物质的量这个单位本身就是一个数量单位,所以它不是在与千克这样的质量单位相重复,而是与 1, 2, 3, 4 这样的数字在重复。打个比方,我们在数袜子,你当然可以一只一只地数,而如果我们引入一个新单位「双」,那么从此你就可以一双一双地数袜子了,「双」这个单位本身没有任何奇怪的地方,它就是提供了一种数数的方式。摩尔,也是如此,一摩尔的微观粒子,如果一个一个地来数,那就是阿伏伽德罗常数「个」。

之所以会有一种印象,觉得摩尔这个单位会与质量有关,这是因为它的定义所造成的。在较早期的时候,摩尔这个单位是这样定义的:「物质的克数等于其分子量时的数量」。不过这个定义仍然有些不够准确,后来又选择了碳-12原子作为参考物质,于是有了我们目前的定义方式,物质所含的粒子数量相等于0.012千克碳-12所含的原子数量。需要注意的是,这个定义的侧重点在「粒子数量」而不是「粒子质量」。